::產(chǎn)品概述::

NDI 光學(xué)測量系統(tǒng)

在計算機輔助外科手術(shù)和治療系統(tǒng)中跟蹤手術(shù)工具時，可在一個較大的測量范圍內(nèi)達到卓越的準確度和精度。

Polaris光學(xué)跟蹤系統(tǒng)

通過先進的光學(xué)測量技術(shù)用于跟蹤附在外科手術(shù)工具上的有源或無源標記，從而確定三維位置和方向，提供了卓越的準確性和可靠性。

Polaris配件

定制Polaris?Spectra?和Polaris?Vicra?光學(xué)跟蹤解決方案與配件，擴大測量應(yīng)用的可能性。

Polaris功能

下面為Polaris Spectra和Polaris Vicra光學(xué)測量系統(tǒng)所具備優(yōu)越性的一個概述。除非另有說明，所有功能均適用于這兩個系統(tǒng)。

卓越的精確度

• 先進的跟蹤算法提供出色的精度
• 可選的精度評估套件（AAK）可進行快速的現(xiàn)場精確性評估

多個測量范圍

測量范圍指的是工具所跟蹤的區(qū)域（NDI精度標準內(nèi)）。

Polaris Spectra

Polaris Spectra包含棱錐范圍和一個可選的擴展棱錐范圍

Polaris Vicra

Polaris Vicra 包含Vicra范圍

系統(tǒng)預(yù)熱時間短

• 需要最多十分鐘時間預(yù)熱就能進行可靠、準確的跟蹤

沖擊警報

• 當系統(tǒng)受到?jīng)_擊過高時，系統(tǒng)碰撞傳感器將被觸發(fā)并發(fā)出警告信號
• 系統(tǒng)警告建議執(zhí)行一次AAK檢查系統(tǒng)的準確性

工作溫度范圍范圍廣

• 能保證系統(tǒng)跟蹤精度的外界溫度范圍為Polaris Spectra+10℃至+40℃，Polaris Vicra+10℃至+30℃
• 該溫度范圍無需調(diào)整即可獲得

定位激光器（Polaris Spectra）

• Polaris Spectra可配置可選的集成定位激光器
• 幫助用戶將定位傳感器調(diào)整到測量區(qū)中

緊湊輕巧

• Polaris Vicra 位置傳感器規(guī)格為273毫米x 69毫米x 69毫米（長x寬x高），重量只有0.80公斤
• 小巧輕便，方便用戶將系統(tǒng)直接安裝在病人檢查臺或整合到其他硬件系統(tǒng)中

小幾何工具（Polaris Vicra）

• 新一代的跟蹤工具也同樣小巧輕便
• Polaris Vicra 可以測量比當前Polaris系統(tǒng)更小的工具
• 使Polaris Vicra 可跟蹤比目前應(yīng)用在人工學(xué)意義上更小巧輕質(zhì)的手術(shù)器械

穩(wěn)定性

• 具有機械耐用性，能夠承受醫(yī)療應(yīng)用環(huán)境中各種因素的影響
• 系統(tǒng)重新定位以獲得持續(xù)影響

維護和診斷

• 快速和易于使用的故障排除實用程序
• 簡單的界面，便于收集基本數(shù)據(jù)
• 輕松的背景干擾檢測

易于集成

• 應(yīng)用程序界面（API）有助于便捷的特定應(yīng)用軟件開發(fā)
• 應(yīng)用程序界面由一組內(nèi)置的約60個命令組成，用于控制Polaris系統(tǒng)
• Polaris使用參數(shù)來設(shè)定值和警報，包括沖擊狀態(tài)，溫度及硬件故障

有源和無源跟蹤

所有Polaris系統(tǒng)可以跟蹤有源和無源工具。Polaris Vicra 和無源Polaris Spectra只能跟蹤無源和有源無線工具。混合Polaris Spectra可跟蹤有源、無源和有源無線工具。

NDI的研究已經(jīng)表明，有源和無源的標記跟蹤在準確性方面不相上下。

Polaris系統(tǒng)

選擇一個Polaris系統(tǒng)

Polaris Spectra和Polaris Vicra 兩個系統(tǒng)均基于相同的核心技術(shù)。在選擇哪個系統(tǒng)合適時，應(yīng)考慮選擇以下因素：

• 需要的跟蹤范圍
• 要求的采樣頻率
• 被測工具的類型和數(shù)量
• 空間限制和系統(tǒng)安放位置
• 與Polaris系統(tǒng)的集成/兼容性

有關(guān)Polaris Spectra和Polaris Vicra 系統(tǒng)之間的更多差異和相似之處，請參見下表。

配置

Polaris系統(tǒng)有三種配置：無源混合Polaris Spectra系統(tǒng)，無源 Polaris Spectra系統(tǒng)，以及Polaris Vicra 系統(tǒng)。請參閱選擇一個Polaris系統(tǒng)，以幫助您根據(jù)特定應(yīng)用選擇正確的系統(tǒng)。

混合Polaris Spectra系統(tǒng)

混合Polaris Spectra系統(tǒng)可測量有源、有源無線或無源的工具。該系統(tǒng)由一個位置傳感器，系統(tǒng)控制單元（SCU），可選頻閃儀和電纜組成。

無源 Polaris Spectra系統(tǒng)

無源 Polaris Spectra系統(tǒng)可以測量有源無線或無源的工具。該系統(tǒng)由一個位置傳感器，一個主機USB轉(zhuǎn)換器，一個電源適配器和電纜組成。

Polaris Vicra 系統(tǒng)

Polaris Vicra 系統(tǒng)具跟蹤范圍小于Polaris Spectra系統(tǒng)，可以測量有源無線或無源的工具。Polaris Vicra 系統(tǒng)由一個位置傳感器，一個主機USB轉(zhuǎn)換器，一個電源適配器和電纜組成。

軟件

以下為Polaris Spectra和Polaris Vicra光學(xué)跟蹤系統(tǒng)可用的軟件工具。NDI Polaris Spectra和Polaris Vicra 系統(tǒng)配備NDI Toolbox軟件和一個應(yīng)用程序界面（API）。

NDI ToolBox

NDI ToolBox是Polaris Spectra和Polaris Vicra 系統(tǒng)集診斷、維護、測試、開發(fā)支持于一體的控制軟件。通過NDI ToolBox提供的一些工具包括：

配置實用工具

• 查看系統(tǒng)配置
• 更改/更新系統(tǒng)設(shè)置
• 快速識別問題

ToolTracker實用工具

• 查看工具在跟蹤范圍內(nèi)的定位
• 執(zhí)行數(shù)據(jù)收集
• 查看大小，形狀，以及跟蹤范圍的邊界

圖像捕獲實用工具

• 輕松查看標記的位置
• 檢查潛在干擾的背景

NDI 6D Architect

• NDI 6D Architect是一個軟件工具，簡化了工具表征的過程并能創(chuàng)建工具定義文件。
• 該程序可以很輕松地轉(zhuǎn)換和處理信息，包括視圖、定位，并對6D Architect主要窗口內(nèi)的標記重命名。

應(yīng)用程序界面（API）

• API遵循成熟和廣泛接受的Polaris API，與Polaris固件版本2X完全兼容。
• 該API可將系統(tǒng)輕松集成到您的具體應(yīng)用當中。

跟蹤范圍

跟蹤范圍是指工具可被跟蹤到的范圍。

Polaris Spectra 系統(tǒng)
?

Polaris Vicra 系統(tǒng)

Polaris技術(shù)

光學(xué)測量的目的是在一個規(guī)定坐標系中計算對象或工具的位置和方位。光學(xué)跟蹤使用位置傳感器檢測固定到一個工具或?qū)ο笊系募t外發(fā)光或反光標記。該位置傳感器可基于從這些標記物接收的信息計算工具的位置和方向。有兩種類型的標記可以在光學(xué)跟蹤中使用，包括：

• 有源標記：紅外發(fā)光標記，由電信號來激活。
• 無源標記：球形、反光標記，反射照明器發(fā)射在位置傳感器上的紅外光。

NDI的Polaris Spectra和Polaris Vicra 使用光學(xué)測量，并集成到醫(yī)療解決方案中廣泛應(yīng)用于計算機輔助療法，從種植體植入到放射治療，人工學(xué)研究及神經(jīng)外科手術(shù)。

NDI的Polaris系列光電跟蹤的產(chǎn)品所提供的優(yōu)勢包括：

• 大工作范圍
• 小巧、便攜的解決方案
• 能夠同時跟蹤有源和無源標記
• 高測量精度（可達0.3mm RMS）
• 廣泛工作溫度范圍內(nèi)的精確測量
• 能夠進行快速的現(xiàn)場準確性評估

Polaris應(yīng)用

受全球醫(yī)療設(shè)備制造商的廣泛信賴，超過11,000 個Polaris系統(tǒng)在各種手術(shù)中應(yīng)用，提供準確、靈活、可靠的測量解決方案，并可為特定應(yīng)用輕松定制。Polaris有著為世界各地的研究機構(gòu)，創(chuàng)新人員，及醫(yī)療設(shè)備制造商提供優(yōu)質(zhì)服務(wù)的悠久歷史。

Polaris：全球領(lǐng)先的計算機輔助手術(shù)和治療系統(tǒng)內(nèi)的核心3D測量技術(shù)。

Polaris光學(xué)跟蹤應(yīng)用的例子包括：

• 計算機輔助療法
• 種植牙
• 耳，鼻，喉和手術(shù)
• 集成醫(yī)療機器人
• 神經(jīng)外科
• 骨科
• PET程序
• 圖像引導(dǎo)放射治療（IGRT）
• 脊柱外科
• 經(jīng)顱磁刺激

Polaris配件

定制Polaris?Spectra?和Polaris?Vicra?光學(xué)跟蹤解決方案與配件，擴大測量應(yīng)用的可能性。

Polaris工具類型

為了滿足特定的應(yīng)用要求，NDI提供三種類型的光學(xué)追蹤技術(shù)：無源，有源，和有源無線。無源和有源無線工具由Polaris Vicra?或無源 Polaris Spectra?系統(tǒng)跟蹤，而無源、有源無線和有源工具由混合Polaris Spectra ? 跟蹤。

NDI可以幫助您選擇適合您的應(yīng)用的技術(shù)，同時綜合考慮到每個工具的以下幾個關(guān)鍵點和差異。

無源

• 無源工具為使用球形、反光標記，反射照明器發(fā)射在位置傳感器上的紅外光
• 工具是無線
• 提供簡單的工具結(jié)構(gòu)
• 要求每個工具都有一個唯一的幾何形狀標記，可形成更大的工具尺寸
• 無源球狀標記需要在一次性使用后更換
• 手術(shù)中難以清潔的無源球狀標記

有源

• 有源工具結(jié)合通過電流激活的紅外發(fā)光標記
• 工具連接到系統(tǒng)
• 相比無源工具配置更復(fù)雜
• 工具可以很小，因為相同的幾何形狀可以多次使用
• 標記具有有限的使用次數(shù)，不可替代
• 標記可以輕松清洗
• 可以集成開關(guān)和可見LED
• 工具定義文件可以編入工具中

有源無線

• 活動的無線工具結(jié)合電流激活的紅外發(fā)光標記
• 工具為無線
• 標記可以很容易地清洗
• 工具可以通過所連接的設(shè)備供電
• 要求每個工具都有一個唯一的幾何形狀標記，可形成更大的工具尺寸
• 使用電池存在殺菌和廢棄處理的挑戰(zhàn)
• 需要額外的硬件如微控制器
• 配置復(fù)雜

剛體

*開發(fā)級 設(shè)備

4個有源標記Planar剛體

• 4個有源標記安裝在一個Planar剛體上
• 65毫米x 65毫米
• 兩個細長孔用于安裝

剛體1 – 僅適用于Polaris Vicra

• 單面剛性，30毫米的最小標記間距
• 剛體僅用于Polaris Vicra
• 注：該幾何工具過于小巧，不能用于PolarisPolaris或Spectra跟蹤

剛體2

• 單面剛體，50毫米的最小標記間距
• 這一剛體可用于所有Polaris系統(tǒng)

剛體3

• 單面剛體，50毫米的最小標記間距（獨特于剛體2）
• 這一剛體可用于所有Polaris系統(tǒng)

位置傳感器

位置傳感器發(fā)出紅外光進行無源跟蹤，同時檢測有源標記位置并計算工具變換和單獨標記的三維位置。位置傳感器還具有LED指示燈，提供電源、狀態(tài)和錯誤信息。Spectra?Polaris位置傳感器還可以包含一個可選的定位激光器。

4-標記探針

有源探針

• 4個有源標記使用一個連接的探針安裝一個平面剛體上
• 探針長度 - 105毫米

無源探針

• 該探針工具設(shè)計為測量腔室和狹窄的通道
• 該探針可與所有Polaris系統(tǒng)使用

頻閃儀

頻閃儀工具是一個可選附件，使您連接多達三個額外的有源工具和一個GPIO設(shè)備。其便攜性允許連接靠近工作區(qū)的工具。第二個頻閃儀可以菊花鏈連接到第一個頻閃儀，添加額外的端口。頻閃儀結(jié)合LED指示燈顯示電源、狀態(tài)和錯誤信息。 * 用于混合Spectra系統(tǒng)

SCU

Polaris?系統(tǒng)控制單元（SCU）用于混合Polaris Spectra?系統(tǒng)。提供位置傳感器、頻閃儀和工具，以及主機計算機之間的接口。三種有源工具可以同時直接連接到SCU。 SCU還集成了一個GPIO端口，用于連接其他設(shè)備，如腳踏開關(guān)以及一個擴展端口用于連接頻閃儀，通過其可以連接更多的有源工具和/或GPIO設(shè)備。SCU集成了LED指示燈顯示電源、狀態(tài)和錯誤信息。

Radix鏡頭

光學(xué)跟蹤目前應(yīng)用于標記物堅固耐用，可抵抗液體和組織污染的環(huán)境。此外還需便于清潔，能夠迅速繼續(xù)跟蹤。 NDI Radix? 鏡頭設(shè)計為響應(yīng)這些新的要求。Radix鏡頭設(shè)計為結(jié)合Polaris?和Polaris? Spectra系統(tǒng)使用，鏡頭具有光滑的塑料表面，可自然排放液體，并且易于擦拭以繼續(xù)跟蹤。Radix鏡頭獨一無二的特征使其具有抵抗局部遮擋的固有性能，進一步增強了產(chǎn)品穩(wěn)健的性能特點。NDI Radix鏡頭的特征包括：

• 便于在惡劣環(huán)境下精確的光學(xué)跟蹤
• 固體污染容易識別并清除，更有效的恢復(fù)跟蹤
• 部分遮擋對跟蹤性能具有較小的影響
• 較大限度地減少對手術(shù)過程的干擾
• 超薄標記消除了平面、多標記工具上標記之間的干擾

局部遮擋

Radix鏡頭具有獨特的性能，能夠固有抵抗局部遮擋。無源球體部分遮擋通常會造成一個工具停止跟蹤。 覆蓋Radix鏡頭一側(cè)的部分遮擋將反射在相反側(cè)。由于這一對稱閉塞，標記質(zhì)心受到的影響不大，因此，跟蹤損失的可能性較小。

偏離角視覺

Radix鏡頭最大標記角度為 +/- 70°。?

工具集成

相比NDI無源球，Radix鏡頭不能直接以所提供的形式進行使用。Radix鏡頭必須首先安裝至一個工具或安裝基座，然后再連接到無源工具。請聯(lián)絡(luò) 有關(guān)Radix鏡頭與無源工具整合的詳細信息請聯(lián)系NDI 獲知。

*Radix鏡頭不屬于標準醫(yī)療器械。

AAK

aakbar-smNDI的精度評估套件（AAK）幫助用戶確定Polaris Spectra或Polaris Vicra 位置傳感器是否應(yīng)返回NDI重新鑒定。該套件可以在現(xiàn)場使用，整個過程需要不到15分鐘。

::產(chǎn)品規(guī)格::

::應(yīng)用范圍::

適用于計算機輔助療法、種植牙、耳，鼻，喉和手術(shù)、集成醫(yī)療機器人、神經(jīng)外科、骨科、PET程序、圖像引導(dǎo)放射治療（IGRT）、脊柱外科、經(jīng)顱磁刺激等諸多領(lǐng)域。

::技術(shù)特征::

• 卓越的精確度先進的跟蹤算法提供出色的精度
• 可選的精度評估套件（AAK）可進行快速的現(xiàn)場精確性評估
• 系統(tǒng)預(yù)熱時間短
• 工作溫度范圍范圍廣
• 當系統(tǒng)受到?jīng)_擊過高時，系統(tǒng)碰撞傳感器將被觸發(fā)并發(fā)出警告信號
• Polaris Vicra 位置傳感器規(guī)格為273毫米x 69毫米x 69毫米（長x寬x高），重量只有0.80公斤
• 小巧輕便，方便用戶將系統(tǒng)直接安裝在病人檢查臺或整合到其他硬件系統(tǒng)中
• 具有機械耐用性，能夠承受醫(yī)療應(yīng)用環(huán)境中各種因素的影響
• 系統(tǒng)重新定位以獲得持續(xù)影響
• 快速和易于使用的故障排除實用程序
• 簡單的界面，便于收集基本數(shù)據(jù)
• 輕松的背景干擾檢測
• 應(yīng)用程序界面（API）有助于便捷的特定應(yīng)用軟件開發(fā)
• 應(yīng)用程序界面由一組內(nèi)置的約60個命令組成，用于控制Polaris系統(tǒng)
• Polaris使用參數(shù)來設(shè)定值和警報，包括沖擊狀態(tài)，溫度及硬件故障

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radix_datasheet_March2012